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奥氏体不锈钢的焊接方法

常用的焊接方法有钨极氩弧焊、熔化及气体保护焊、手工电弧焊和埋弧焊。

1、手工电弧焊

这是不锈钢焊接中最常用的方法，常用于不规则焊缝、焊缝打底或补焊。奥氏体不锈钢熔点较低，焊缝熔深较浅，脱渣性较差，为防止焊缝中夹渣，必须对坡口面和焊道层间进行彻底清渣，而且清渣的工具也必须是不锈钢制的凿子或刷子。在进行双面焊时，对焊缝根部应进行打磨，直至露出焊缝金属，再进行另一层的焊接，以防止出现未焊透现象。焊接电流过大和焊条过粗，会产生咬边现象。焊条药皮中的水分，会引起焊缝中气孔的形成，故焊条在焊接前，应进行烘干处理，烘干好的焊条应妥善保管，以免重新受潮。焊接前应作好坡口的清洁工作，防止有害杂质进入焊缝，这是保证焊缝质量的重要条件。

进行多层焊接时，控制层间的温度非常重要，有利于防止热裂纹的产生和提高焊接接头的低温冲击韧度。国标规定层间温度应≤150°C，而AWS标准规定层间温度应≤60°C。

2、钨极惰性气体保护焊

这是最适合奥氏体不锈钢的焊接方法之一。填充金属不是通过电弧添加，气体与熔化金属之间不发生任何反应，因此，焊接金属表面清洁无渣。此外，在惰性气体保护下，电弧平稳，熔池表面张力较大，易于在不同位置完成各种接头的焊接。钨极惰性气体保护焊熔敷效率低、成本高。通常用来焊接15mm以下的薄板。

惰性气体可采用氩气、氦气或氩氦混合气。通常优先选用氩气，因为氩气在低流量下也能提供良好的保护。在氩气保护下引弧，比在氦气保护情况下容易，便于手工控制焊接熔池。另外，氩气来源丰富，成本比氦气低得多。氦气通常用于厚板的焊接，在自动焊中成倍地提高焊接速度，并获得无咬边的美观焊缝外形。

3、熔化极惰性气体保护焊

在焊接奥氏体不锈钢时，熔化极惰性气体保护焊比手工电弧焊有一系列的优点，焊接过程是通过连续送焊丝来完成的。焊丝伸出长度较短，可采用较大的焊接电流，形成大熔深的焊缝。使用保护气体，熔化金属不与气体发生反应，合金元素不会烧损，熔池表面无熔渣，简化了层间的清理工序，使多层焊缝不易形成夹渣现象。

熔化极惰性气体保护焊的缺点是：保护气体的屏蔽性差，容易受外来气体的干扰而失去保护效果。

4、自动埋弧焊

自动埋弧焊是一种大熔深、高熔敷率的焊接方法，具有较高的经济性，可以焊接5mm以上的各种奥氏体不锈钢。焊接的焊缝质量均匀、外形美观。由于埋弧焊输入热量高，熔池尺寸大，冷却速度和凝固速度慢，熔池过热，促使焊缝金属形成粗大结晶，使焊缝产生热裂纹的可能性增大，焊缝的低温冲击韧度下降。

奥氏体不锈钢电阻较高、熔点较低，在相同焊丝直径的情况下，焊接不锈钢的电流比焊接碳钢时应小20%，若考虑焊缝的抗热裂纹和提高低温冲击韧度，焊接电流还应进一步降低。

控制焊缝对母材的稀释率、对焊缝质量有重要的影响。埋弧焊焊缝对母材的稀释率达10%～75%，它对焊缝金属的成分产生重大的影响，也关系到焊缝中铁素体的含量，影响焊缝的低温性能。因此，在坡口形状设计和参数确定时，应将对母材的稀释率控制在40%以下。

5、焊接表面的处理

焊接件表面的清洁度对焊缝质量影响很大。焊接表面在加工过程中，经常沾有灰尘、油污、水分、酸碱盐类物质或表面氧化物。焊接前需要对焊接表面进行清洁处理。处理的方法主要有机械清洁和化学清洗。机械清洁法主要是通过打磨、抛光等方法，除去氧化皮和焊渣。化学清洗法主要有溶剂清洗去油、碱液清洗去油和电化学清洗与抛光。常用的清洗剂特性和使用工艺见下表。

常用的清洗剂特性和使用工艺

清洗剂名称

去油能力

使用工艺

注意事项

三氯乙烯

去除矿物油、石蜡、树脂、粘胶等

去油后→去离子→水中清洗→无水乙醇脱水→烘干（80°C）

烘烤温度过高，会分解出有害气体，铝及碱金属不用

丙酮

去油能力强

去油后→无水乙醇清洗→吹干

易燃

四氯化碳

去油能力强

去油后→无水乙醇清洗→吹干

有毒

汽油

去油能力强

去油后→无水乙醇清洗→吹干

易燃，适宜清洗铝材类不耐碱的金属

乙醇

去油能力弱

用于零件的二次清洗、脱水和快速干燥

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乙醚

去油能力特强

去油后→无水乙醇清洗→吹干

易燃，极易挥发

合成洗涤剂

去油能力强

与水按比例配成溶液，煮沸→清洗→水清洗

适用于零部件

水

无机物熔剂

用热水冲洗酸碱腐蚀的表面

要求用蒸馏水或去离子水